что такое флокулянты для чего их применяют
Очистка воды флокуляцией: что это такое
В наше время стоит очень остро стоит вопрос о поддержании чистоты экологии. Ведь в процессе своей жизнедеятельности люди очень сильно загрязняют окружающую среду. Причем это происходит не только в ходе эксплуатации автотранспорта, различной техники и утилизации отходов, но и из-за слива стоков. Например, сточные воды загрязняют грунт, водоемы и подземные источники. Чтобы не допустить обострения этой проблемы, наши государства стараются всеми силами минимизировать воздействие на планету негативных факторов. Именно поэтому во многих странах, в том числе и у нас, запрещен слив стоков без предварительной очистки в грунт. Для очистки сливных вод существует достаточно много способов. Одним из них является флокуляция. Что это за процесс и чем он отличается от всем известной коагуляции – читайте далее.
Что такое флокуляция для очистки сточных вод
Флокуляция – это процесс, который применяется для очистки воды. Он позволяет сформировать тонко дисперсионные и коллоидноустойчивые вещества в хлопья.
Флокуляцией называют процесс, благодаря которому сталкиваются между собой крупные частицы. Благодаря этому образуются крупные хлопья, которые легко удаляются фильтрацией и отстаиванием.
Сама по себе флокуляция не используется, так как она не удаляет вредные вещества, а лишь образует из них хлопья. Однако она позволяет повысить качество очищения воды с помощью таких простых процессов, как фильтрация и отстаивание.
Хлопьеобразование частиц происходит под воздействием таких реагентов, как флокуцлянты. Они благодаря своей сетчатой структуре приводят к слипанию коллоидных частиц. Собственно, это процесс и называется флокуляцией.
Флокуляция позволяет сделать сточные воды безопасными для окружающей среды
Такой процесс происходит в два этапа. Давайте рассмотрим их подробнее.
Этапы флокуляция:
Такой процесс выглядит достаточно сложно, но на самом деле это не так. При воздействии особых соединений, такая процедура происходит сама по себе.
Когда используется сточных вод флокуляцией
Процесс флокуляции – это отличный способ для очистки сточных вод. Причем, он позволяет произвести обработку как бытовых, так и промышленных стоков. Причем с такой ступенью очистки жидкость становится настолько чистой, что абсолютно не вредит окружающей среде.
Раньше такой метод очистки воды, как флокуляция, применяли и для обработки жидкости, поступающей в водопровод. Однако в наше время изобретены более природные способы обработки питьевой воды. По
Этому флокуляция используется преимущественно для водоподготовки стоков.
Флокулятор – это система, которая как раз и позволяет производить описанную нами очистку. Для этого в стоки добавляются специальные реагенты, благодаря которым и становится возможен подобный процесс.
После очистки сточные воды следует сдать на анализ
Когда оптимально использование флокуляции для водоподготовки:
Флокуляция в любом случае используется в комплексе с другими процессами. Например, наличие этого метода всегда предполагает использование отстаивания и фильтрации. Только в комплексе можно достичь максимальной чистоты воды. Таким образом, образовавшиеся в результате воздействия флокулянтов хлопья за определенное время оседают на дно, после чего пропускаются через мелкоячеистый фильт.
Список флокулянтов для очистки сточных вод
Как мы уже говорили, флокуляция происходит за счет воздействия специальных веществ. Они могут быть разных видов. Давайте посмотрим, каких.
Флокулянты:
Эти вещества обычно представляют собой гранулы или порошок. Однако можно встретить их и в виде раствора.
Очистка флокуляцией получило свое название от слова флоккулы. Оно обозначает хлопья, в которые и превращаются вещества, находящиеся в стоках. Стоит отметить, что при этом процессе образуются именно макрохлопья.
Флокулянты воздействуют на вещество таким образом, что сначала они нейтрализуют их заряд, затем происходит их химическое взаимодействие, в ходе которого образуются молекулярные мостики. Выделяют три вида флокулянтов.
Разновидности флокулянтов:
Выбирается флокулянт в зависимости от типа загрязнения воды. Кроме того, очень важно учитывать тип применяемого до этого коагулянта.
Стоит заметить, что флокуляция позволяет очистить воду с очень сильными загрязнениями. Поэтому этот процесс относят к наиболее эффективным способам очистки воды.
В чем отличия между коагуляцией и флокуляцией
Флокуляция связывает с собой микрохлопья, придавая им плотность большую чем у воды, что делает возможным их оседание. Поэтому для очистки такого типа используется флокуляционно-коагуляционная установка.
Без соответствующей квалификации очисткой воды заниматься не рекомендуется
Разница между процессом коагуляции и флокуляции:
Несмотря на различия коагуляции и флокуляции, эти процессы взаимодействуют друг с другом. Флокуляция работает с производными коагуляции.
Флокуляция – это отличный способ очистки, для очень грязных сточных вод. Он позволяет устранить из жидкости тяжелые металлы, нефтепродукты и другие опасные вещества. Поэтому его активно используют в промышленности.
Флокулянт для очистки воды: что это такое и зачем они нужны – катионные и анионные реагенты
Современная экообстановка такова, что даже забор из скважины не всегда пригоден для питья, не говоря уже о жидкости из близлежащего озера – ее часто нельзя использовать даже для бытовых целей. Хорошо, что есть флокулянты, — это по-настоящему эффективные и актуальные помощники в вопросах водоочистки. Именно потому мы хотим уделить им максимум внимания: рассмотрим их виды, особенности, принципы действия, сферы применения и другие связанные с ними и важные моменты.
Что это за вещества
Как правило, это синтетические (гораздо реже – природные) полимеры – высокомолекулярные соединения. Они вступают в механическую, тепловую или электролитическую реакцию с содержащимися в жидкости мелкими частицами и в ходе взаимодействия превращают эти загрязнения в хлопьевидный рыхлый осадок, который затем сравнительно легко удаляется. После чего все те примеси, что делали среду мутными, без особого труда вылавливаются, и можно осуществлять забор для технических или бытовых нужд.
Очистка воды флокулянтами
Актуально и эффективно для следующих объектов:
Технологии обработки могут незначительно отличаться в зависимости от конкретного случая, но принцип действия всегда сходный и сводится к отделению твердой фазы от жидкой в ходе реакции (подробнее мы опишем его ниже).
Для максимальной эффективности процесса фильтрации необходимо использовать рассматриваемые вещества только после коагулянтов (которым мы тоже уделим отдельное внимание).
Классификация
С момента своего открытия они всегда были достаточно популярными и активно использовались, поэтому появилось много их разновидностей. Сегодня флокулянты для очистки воды – это реагенты, которые можно разделить сразу по нескольким признакам.
Наиболее распространенными и повсеместно известными «естественными» примерами можно считать крахмал, дрожжи, мезгу картофеля, создаваемыми в лабораторных условиях – акриламид со всеми своими производными.
Преимущества использования флокулянтов как метода очистки воды
В числе главных практических достоинств от их применения:
При этом метод вполне работает в тех ситуациях, в которых альтернативные способы либо просто неприменимы, либо не дают нужного результата.
Отличия флокулянтов и коагулянтов
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
SF-mix Clack до 0,8 м3/ч
SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч
У них одна цель внедрения – очистка воды, – но разница между ними существенная, и она, прежде всего, заключается в механизме действия.
Любой flocculant создает полимерные связи между отдельными частицами загрязнений, что заставляет их укрепляться (менять фазу на твердую) и укрупняться (объединяться), а после, под тяжестью своего веса, оседать на дне и стенках бассейна, откуда их проще убирать.
Тогда как коагулянт дестабилизирует отрицательный заряд примесей, благодаря чему они теряют в движении, начинают сближаться и сцепляться, становясь из мелких, неуловимых ранее фракций крупными, уже не проходящими сквозь сито песчаного фильтра. Та же коллоидная грязь, присутствовавшая в виде взвеси и делавшая жидкость мутной, превращается в хлопья, удалять которые гораздо легче.
Еще одно ключевое отличие – в скорости реакции:
Да, рассматриваемые нами вещества не самые быстродействующие, но они все равно дают результат достаточно оперативно и не так зависят от внешних условий и могут применяться практически при любом климате, в этом и состоит их безусловный плюс и кроется причина их популярности и повсеместного использования.
Принцип действия реагентов-флокулянтов
Все посторонние частицы, плавающие в воде в виде взвеси, окружены пленкой с ионами, обладающими одинаковыми зарядами и поэтому отталкивающимися друг от друга. Для осаждения и более легкого удаления их нужно соединить между собой. С этой целью и добавляют рассматриваемые нами вещества, которые работают в два этапа:
Данного эффекта добиваются за счет серьезного молекулярного веса и, главное, особой полимерной структуры. Они разрушают защитную оболочку тяжелых металлов, бактерий и прочих нежелательных элементов, склеивают их, создают между их молекулами связи-«мостики». Так образуются новые соединения, которые уже настолько плотные, что опускаются на дно и стенки естественных бассейнов и искусственных резервуаров, или столь большие по размерам, что не проходят сквозь сито фильтра, а улавливаются и удаляются.
Обратите внимание, действие реагентов может быть не только массовым (общим), но и частичным. Во втором случае есть удобная на практике возможность провести осаждение только каких-то определенных частиц – это актуально, когда требуется разделить взвеси тонкой неорганической природы или повысить результаты обогащения полезных примесей.
Применение
Активнее всего используются флокулянты для очистки сточных вод и жидкостей, циркулирующих в системах снабжения коммунальных предприятий. В химической отрасли с их помощью производят фосфорную кислоту, магний, гидрофосфат кальция, двуокись титана, а также осуществляют электролиз различных солей.
Кроме того, они востребованы в следующих отраслях:
В других отраслях они тоже применяются, просто реже и для решения отдельных специфических задач.
Основные производители флокулянтов
Мировыми лидерами по объемам выпуска и известности брендов считаются Япония, США, Франция, Германия, Великобритания, Южная Корея, Финляндия. Компаний и марок достаточно много, поэтому мы рассмотрим топ-тройку, популярную в России.
Реагенты для флотатора
Флокулянты
Для повышения эффективности очистки стоков после процесса коагуляции применяют флокулянты. Они образуют агрегаты путем адсорбции нескольких частиц на макромолекуле флокулянта в виде трехмерных структур, причем большая молекулярная масса флокулянта создает мостики между макромолекулами и укрупняет образующиеся хлопья. Такие структуры способствуют интенсивному разделению жидкой и твердой фазы.
Флокулянты различают по нескольким категориям:
Для удаления частиц органического происхождения необходимы катионные флокулянты. Принцип действия состоит в образовании прочных связей между анионами примесей и катионами полимера.
Для неорганических примесей применяют анионные флокулянты, которые притягивают противоположные по заряду частицы загрязнений и образуют между ними прочные молекулярные цепочки.
Неионогенные флокулянты не имеют заряда и взаимодействуют с атомами с образованием водородных и других неионных связей.
В качестве неорганического флокулянта используется активная кремниевая кислота. Соединение является неустойчивым и хранится не более недели, поэтому готовить коагулянт рекомендуется непосредственно перед применением. Является анионным полиэлектролитом.
В сооружениях очистки сточных вод применяют чаще синтетические флокулянты, так как существует возможность модификации свойств получаемых флокулянтов, их пространственной структуры, химического состава и молекулярной массы.
Синтетические флокулянты различают по химическому составу (табл. 1):
Синтетические флокулянты поступают на рынок под фирменными торговыми марками, поэтому схожие по химическому составу флокулянты подчас имеют разную маркировку.
+7 (495) 508 65 64
Работаем с физ.лицами и юр.лицами, почта для заявок юр.лиц: waterhim@yandex.ru
Флокулянты
Флокулянт Besfloc (Бесфлок)
Флокулянт Besfloc – продукция южнокорейской компании «Kolon Life Science, Inc», очень хорошо известная во всем мире, в том числе и на российском рынке, где она уже успела завоевать широкую популярность во многих отраслях промышленности.
Kolon Life Science, Inc производит полный спектр флокулянтов: неионогенные, анионные, катионные, которые, в свою очередь, характеризуются различной плотностью зарядов и молекулярной массой. Флокулянт Besfloc выпускается в виде гранул, эмульсий, порошков и водных растворов.
Полимерный флокулянт Besfloc используется для дестабилизации коллоидных суспензий, интенсифицируя процесс водоочистки. Данные полимеры, используемые в дополнение к коагулянтам, значительно повышают их эффективность. Полимерный флокулянт Besfloc обладают достаточно высокой молекулярной массой, а, следовательно, они чрезвычайно быстро образуют «мостики» между хлопьями, преобразуя «микрохлопья», возникшие в процессе коагуляции, в «макрохлопья».
Флокулянт Besfloc используется в горнодобывающей промышленности, бумажно-целлюлозной и текстильной отраслях, а также в коммунальном хозяйстве для очистки сточных вод.
Широкий спектр флокулянтов Besfloc: анионные (выпускаемые в гранулах и эмульсиях), катионные (гранулы и эмульсии), неионогенные (гранулы) – позволяют выбрать предприятиям наиболее оптимальный вариант очистки воды. На сегодняшний день флокулянт Besfloc широко используется в химической и нефтехимической промышленности на стадии очистки. В процессе нефтедобычи данные флокулянты используются для повышения нефтеотдачи полимерными гелями и редкосшитыми полимерными системами. Более того, флокулянт Besfloc способен регулировать реологические свойства, стабилизировать водоотдачу буровых жидкостей на водной основе, укреплять стенки скважин, подавлять набухание глин и снижать гидравлическое сопротивление в трубах.
Флокулянт Flopam (Флопам)
Флокулянт Flopam – продукция компании SNF Floergerr, которая на сегодняшний день считается одним из ведущих предприятий в мире в области производства коагулянтов и флокулянтов. SNF Floergerr производит полный спектр флокулянтов: неионные, анионные и катионные химические реагенты с различными молекулярными массами, а также различной плотностью заряда. Флокулянты выпускаются в виде гранул, порошков, водных растворов и эмульсий.
Анионный и неионный флокулянт Flopam серии PWG (Potable Water Grade) – класс питьевой воды, выпускается в виде порошка с различной плотностью заряда и молекулярных масс. Неионный флокулянт Flopam – это акриламидный гомополимер, который получается путем полимеризации акриламидных мономеров. Анионный флокулянт Flopam получается путем сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия. Катионный флокулянт Flopam получается путем сополимеризации мономеров акриламида и метилхлорида.
После того, как коагулянты дестабилизируют коллоидную систему, добавляются флокулянты Флопам, которые интенсифицируют водоочистительный процесс. Как уже было сказано выше, флокулянт Flopam обладает очень высокой молекулярной массой, благодаря которой данный полимеры эффективно и очень быстро преобразует микрохлопья в макрохлопья (флоккулы).
Промышленное применение флокулянтов Флопам зависит от целого спектра факторов (мутность, щелочность, pH, а также от содержания органических веществ в неочищенной воде). Говоря об экологическом эффекте применения данных химических реагентов, отметим следующее. Флокулянт Flopam способствует повышению эффективности первичной очистки водостоков на очистных сооружениях промышленных зон. Использование Flopam позволяет снижать нагрузку на очистные сооружения, значительно повышая уровень очистки сточных вод, выпускаемых в водоемы. Кроме того, флокулянты Флопам находят свое применение в химической и нефтехимической промышленности, разделяя нефтешламы и очищая площади, занимаемые мазуто- и нефтешламами.
Флокулянт Magnafloc (Магнафлок) LT
Флокулянт Magnafloc LT (производства швейцарской фирмы Ciba Specialty Chemicals) изготавливаются на основе полиакриламида. Химические реагенты данной серии были разработаны специально для оптимизации производительности очистительных установок питьевой воды.
На сегодняшний день флокулянт Магнафлок представлен в следующих вариациях: неионогенный LT20 с высокой молекулярной массой, средне- или слабокатионные LT22 с высокой молекулярной массой и LT22S с очень высокой молекулярной массой. Слабокатионный Magnafloc LT24 со средней молекулярной массой. Слабоанионный флокулянт Magnafloc LT25 и LT25S с высокой и очень высокой молекулярной массой соответственно. Среднеанионный Magnafloc LT26 с высокой молекулярной массой, и средне-/слабоанионный LT27 с очень высокой молекулярной массой.
Каждый вышеупомянутый флокулянт Магнафлок содержит менее 0,025% свободного акриламидного мономера. Говоря о достоинствах данных химических реагентов, стоит отметить, что основные преимущества проявляются в процессе осветления воды, дальнейшего осаждения и фильтрации.
Флокулянт Magnafloc LT – высокоэффективный химический реагент. Его использование позволяет в значительной мере ускорить технологические процессы. Флокулянт Магнафлок вводится непосредственно после коагуляции, увеличивая размер микрохлопьев, производя очистку воды путем фильтрации и осветления. После того, как химический реагент был введен, рекомендуется, по возможности, избегать повышенной турбулентности, которая может разрушить образовавшиеся хлопья. Для того, чтобы обеспечить высокую результативность флокулянта Magnafloc LT, достаточно будет осторожного перемешивания.
Особое внимание стоит уделить правильному дозированию флокулянта. Далеко не всегда хлопья больших размеров могут гарантировать хороший результат: при недостаточном перемешивании высокие дозы флокулянта Магнафлок могут «упускать» наиболее мелкие загрязнения. В свою очередь, при правильном дозировании реагент позволит минимизировать количество загрязнений, способствующих разрушению хлопьев в фильтре.
Флокулянт Magnafloc LT фасуется в пластиковые мешки по 25 кг.
Флокулянты Магнафлок активно применяются в процессах водоподготовки. Продукция сертифицирована на территории РФ и рекомендована к очистке питьевой воды.
Флокулянт ПАА (флокулянты полиакриламид)
ПАА (флокулянты полиакриламид) – отличные, и к тому же недорогие химические реагенты (флокулянты и коагулянты), которые успешно применяются для очистки питьевой воды и технологических сточных вод.
Флокулянт ПАА ГС представляет собой гранулированный полиакриламид, выступающий в тандеме с сульфатом аммония. На сегодняшний день Paa является универсальным нейтральным флокулянтом, и известен во многих областях промышленности как флокулянты полиакриламид – ПАА.
Внешний вид данного химического реагента: желтоватые или светло-коричневые гранулы неправильной форы. Массовая доля нерастворимого остатка отсутствует (для марки А) или составляет 1% (для марки В). Массовая доля сернокислого аммония составляет 34% (для марки А) и 40% (для марки В). Доля воды 10 и 9% для марок А и В соответственно. Массовая доля полимера в товарном продукте для флокулянта ПАА марки А составляет не менее 56%, для марки В не менее 50%. Кинематическая вязкость 0,1% водного раствора при pH 7-8, м2/С для ПАА ГС марки А не менее 1,7х10-6, для ПАА ГС марки В 1,6х10-6. Отметим, что доза 0,1% раствора полиакриламида – 0,5–1,5 мг флокулянтов Paa/100г взвешенных в сточных водах веществ. Полученный раствор необходимо вводить через полторы-две минуты после непосредственного ввода коагулянта.
Флокулянты полиакриламид применяются для флокуляции суспензий в химической, коксохимической, целлюлозно-бумажной, нефтехимической и горнорудной промышленностях, в коммунальном хозяйстве и водоснабжении.
Современные флокулянты полиакриламид – высокоэффективные недорогие водорастворимые химические реагенты (полимеры с характеристиками полиэлектролитов). Флокулянт ПАА интенсивно используется в процессе анализа сложных биологических систем, в молекулярной биологии для поддержания среды проведения гель – электрофореза нуклеиновых кислот и белков.
Благодаря своей высокой эффективности, полиакриламидный флокулянт ПАА ГС активно используются в процессах очистки сточных вод на стадии производства поливинилхлорида, полистирольных пластмасс, сульфатной целлюлозы. Флокулянты полиакриламид Paa успешно применяются для очистки сточных вод от эмульгированных частиц смол и нефтепродуктов. Кроме того, полиакриламидный флокулянт ПАА ГС широко применяется в химическом и нефтехимическом производстве.
Флокулянт Paa упаковывается в бумажные, полипропиленовые и полиэтиленовые мешки по 25кг. Гарантийный срок хранения составляет 2 года с момента производства.
Флокулянт Praestol (Праестол)
Высокомолекулярный водорастворимый полимер – флокулянт Praestol – продукция совместного российско-германского производства ЗАО «Компания «Москва – Штокхаузен – Пермь» (MSP). Флокулянты Праестол появились на международном рынке в 1998г, и за это время успели завоевать популярность во многих областях промышленности.
Флокулянт Praestol активно используется для ускорения водоочистительных процессов, уплотнения осадков и их дальнейшего обезвоживания. Используемые в качестве электролитов химические реагенты снижают электрический потенциал молекул воды, вследствие чего частицы начинают объединяться друг с другом. Далее флокулянт Праестол выступает уже в роли полимера, который объединяет частицы в хлопья – «флоккулы». Благодаря действию Праестола, микрохлопья объединяются в макрохлопья, скорость осаждения которых в несколько сотен раз выше обычных частиц. Таким образом, комплексное воздействие флокулянта Praestol способствует интенсификации осаждения твердых частиц.
Флокулянт Praestol широко применяется в коммунальном хозяйстве для очистки и обеззараживания питьевой воды. Кроме того, флокулянт Praestol находит свое применение в химической и нефтехимической промышленности и целлюлозно-бумажном производстве. Данный химический реагент активно используются во всех водоочистительных процессах. Отдельные марки Праестола применяются для обезвоживания нефтешламов, в производстве бумаги (в качестве средства, которое удерживает волокна), в процессах повышения нефтеотдачи и ремонта скважин (гелеобразующие составы полиакриламида), в ходе бурения скважин в газовой и нефтепромышленности (в качестве загустителя буровых растворов) и т.д.
Флокулянт Praestol сертифицирован на территории РФ и имеет все необходимые гигиенические сертификаты и сертификаты соответствия Госсанэпиднадзора России, что подтверждает не только качество данного химического продукта, но и их абсолютную безопасность для здоровья человека. Более того, флокулянты Праестол рекомендованы Госсанэпиднадзором РФ для применения в питьевом водоснабжении. Сырье, используемое в процессе производства флокулянтов Праестол, представляет собой концентрированный водный раствор акриламида, являющийся результатом уникальных разработок в области биотехнологии, которые были удостоены премии Правительства РФ в области науки и техники.
Флокулянт Zetag (Зетаг)
Флокулянт Zetag, производства швейцарской фирмы Ciba Specialty Chemicals, позволяет оптимизировать технологические процессы очистки воды, способствуя интенсивному увеличению скорости осаждения твердый фазы, ускоряя флотацию (очистка воды от твердых взвесей и органических веществ) и процесс фильтрации тонкодисперсных твердых фаз. Кроме того, флокулянт Zetag применяется в процессе очистки воды до требуемого качества в оборотном цикле, повышая тем самым производительность очистительного оборудования.
Сегодня флокулянт Zetag активно используется в подготовке и очистке воды из водоемов до стандартов питьевой.
Катионный флокулянт Zetag выпускается в форме дисперсий полиэлектролитов, в которых активное вещество составляет не менее 50%. Стоит отметить, что Zetag – это химический реагент на водной основе. В процессе его дозирования необходимо учитывать следующие, достаточно важные моменты, отвечающие в совокупности за эффективность очистки воды. Вводить флокулянт Zetag необходимо при относительно высокой турбулентности, в одной точке. Для полного растворения, а, следовательно, повышения эффективности, химический реагент следует вводить при постоянном и равномерном помешивании. Принимая во внимание все точки введения, флокулянт Zetag нужно вводить максимально близко к месту флокуляции. Одновременно с этим специалисты рекомендуют уделять тщательное внимание турбулентности, очень высокий уровень которой способен разрушить образовавшиеся хлопья.
Применение химических реагентов Зетаг значительно увеличивает скорость оседания и всплывания частиц твердой дисперсионной фазы (процесс седиментации, от лат. sedimentum — оседание).
На сегодняшний день флокулянт Zetag является реагентом с мировым именем. Он активно используется во многих областях промышленности. В нефтеперерабатывающей промышленности данный флокулянт применяется в процессе флотации нефтешламов (при этом расход флокулянтов составляет от 2 до 10г/м3), в процессе обезвоживания нефтешламов расход составит от 2кг/ТСО (тонна сухого остатка). Флокулянт Zetag активно применяются в кожевенной промышленности для очистки отмочно-зольного стока, в химической промышленности для очистки сточных вод, а также в коммунальном хозяйстве в процессе обезвоживания коммунального осадка (расход реагента 2,5-7кг/ТСО). Металлургия также сегодня не обходится без использования флокулянтов Zetag, позволяющих эффективно обезвоживать шламы. Расход реагентов в данном случае составляет от 2,5кг/ТСО.